![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/8ad/2f3/c2b/8ad2f3c2bec67d9f85f31d573d81cd34.gif)
Предлагаем вашему вниманию «1-минутный конспект» и «10-минутный конспект со слайдами», а кому понравится, то смотрите прекрасную 2-часовую лекцию.
- Под каким углом влетать в черную дыру.
- Как построить двигатель на черной дыре.
- Как в МГУ носили Хокинга на руках.
- Какая температура черной дыры.
- Кто и как поймал гравитационную волну.
- 36+29=62
- Как нашли черную дыру с массой 4 млн масс Солнца.
- Звезда летающая со скоростью 7000 км/с.
- Кто ввел в обиход термин «черная дыра?»
- Почему звёзды любят жить парами.
- Как намотать луч света на черную дыру.
- У нейтронной звезды можно увидеть сразу два полюса.
- Какими телескопами наблюдаю за черными дырами.
Черные дыры — место, где должна проявить себя квантовая теория гравитации — микс ОТО и квантовой механики.
В движении Меркурия проявились границы теории Ньютона, в черных дырах надеются найти границу теории Эйнштейна.
Еще сам Ньютон мог подсчитать, каким должно быть тело, которое не отпускает со своей поверхности свет.
Джон Митчел рассчитал черные дыры и сделал доклад в королевском сообществе в 1783 году (сжать Солнце до радиуса 3 км).
Лаплас высказал подобную идею в 1796 году.
Эйнштейн в ОТО 1915 года вывел формулу для геометрической теории гравитации и более точно описал траекторию Меркурия.
Карл Шварцшильд рассчитал горизонт событий черной дыры и её радиус в 1916.
(Шварцшильд на 100 лет опередил технику изобретя широкоугольные телескопы, которые в его время невозможно было построить).
![image](https://habrastorage.org/webt/dk/pr/62/dkpr62aosue9uro8mlq7fenvrkm.jpeg)
За горизонтом событий временная и пространственная составляющая меняются местами. Если в «обычном мире» можно стоять на месте и двигаться во времени, то за горизонтом событий ты всегда будешь двигаться в сторону сингулярности.
Третий подход к снаряду — Рой Керр, новозеландский математик, в начале 60-х самое общее решение уравнения Эйнштейна, описывающее черные дыры (учитывая вращение массы).
![image](https://habrastorage.org/webt/rf/hu/nh/rfhunhqdo9xkjmof26pqiwwwwcs.jpeg)
Оказалось, если точечная масса вращается — у нее есть момент импульса — вокруг неё есть две поверхности с некоторым зазором (эргосфера). Попадая в эту область тело не может оставаться не во вращающемся состоянии.
![image](https://habrastorage.org/webt/xl/a6/2h/xla62h2srcda4h_jcylbv3gsq3u.jpeg)
Пенроуз получил нобелевку за свои работы в области черных дыр. И предложил способ, как можно черпать энергию из черной дыры.
Мы бросаем контейнеры с мусором в сторону черной дыры, а после пересечения предела статичности сбрасываем массу (мусор), выделение гравитационной энергии, для оставшегося контейнера работают приливные силы и его выкидывает с большей скоростью, чем он пересекал предел статичности. Потом эту излишнюю энергию преобразуем при помощи динамомашины в электричество.
Черная дыра — не могила для энергии, из нее можно получить назад энергию вращения.
![image](https://habrastorage.org/webt/in/yp/if/inypifdyksxfrxfhn4lzhb-9ono.jpeg)
Вокруг черной дыры вращается система координат, поэтому спутник будет вращаться по интересной траектории.
![image](https://habrastorage.org/webt/nw/zy/ix/nwzyixun3la3apbglyhrnapndl0.jpeg)
Траектория зависит от того, как он влетел под предел статичности. По направлению и против направления вращения.
![image](https://habrastorage.org/webt/wj/nr/1n/wjnr1n3p9ndcbklythpw4ezaz3a.jpeg)
Вокруг Земли тоже есть подобная прецессия. «Намёк» на черную дыру. Любая вращающаяся масса тянет за собой геометрию пространства-времени. (Запустили два измерительных спутника).
![image](https://habrastorage.org/webt/pu/rv/i7/purvi738djfqkc3vshkwuzqwi-i.jpeg)
Зельдович обладал потрясающей интуицией и легко дарил идеи на семинарах.
![image](https://habrastorage.org/webt/ou/wg/es/ouwgesamxovzxpebyrr6ut9_cgu.jpeg)
Лучший ученик Зельдовича, рекомендуемые книги без формул. Лучше еще никто не написал. Переводы с английского значительно уступают.
![image](https://habrastorage.org/webt/ed/fs/iu/edfsiuw124hgi8dmxwemnsgwh2m.jpeg)
Хокинг часто приезжал в 70-е к нам в МГУ и Кип Торн его переводил. Зельдович на семинаре говорил, что черная дыра — это источник излучения, с точки зрения внешнего наблюдателя.
Зельдович нам объяснял так: едем мы на роликах и съезжаем в ямку, а потом выезжаем из ямки, но так как ямка «дышит», она может подтолкнуть и мы выскочим с большей скоростью, чем заскочили.
![image](https://habrastorage.org/webt/1k/f_/8i/1kf_8ivgvonzjbj21mkgyez6vww.jpeg)
Объяснение Хокинга.
![image](https://habrastorage.org/webt/6d/3f/m6/6d3fm6ui6fy_9qk25urudp8gpri.jpeg)
Формула температуры черной дыры, до Зельдовича и Хокинга этот термин невозможно было представить. На практике это еще не подтвердилось.
Если подставить в формулу массу Солнца, то получится невероятно низкая температура.
![image](https://habrastorage.org/webt/py/_6/gb/py_6gbzbopgj1akvwxc26ce0hcg.jpeg)
Мы носили Хокинга на руках (Хокинг, Шкловский и спина кипа Торна) в конференц-зале ГАИШ.
Кто ввел в обиход термин «черная дыра?»
![image](https://habrastorage.org/webt/kg/by/g6/kgbyg6tnmhsfan6qeefbdk91kz4.jpeg)
Какой процесс мог привести к рождению черной дыры? Всем было очевидно, что это эволюция звезд.
![image](https://habrastorage.org/webt/xp/yj/0p/xpyj0pvo5cewl2jhw7mx-so_9sk.jpeg)
«Остатки» звёзд (в предсмертной фазе) мы наблюдаем в большом количестве. Физика не до конца проработана.
![image](https://habrastorage.org/webt/lx/gj/7m/lxgj7mtee3jy6sjlwfm-rrf6_qs.jpeg)
Что будет с ядром, которое не имеет источников энергии и охлаждается?
![image](https://habrastorage.org/webt/kd/vz/em/kdvzemq8n9svwla_-y_mqcfao4e.jpeg)
Если бы мы пичкали Юпитер массой, то до какого бы размера он сжался? До нуля?
![image](https://habrastorage.org/webt/if/me/6a/ifme6asbb-qtd-kasu8yqivhuby.jpeg)
Гравитационное линзирование или как увидеть вращающуюся черную дыру.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/f13/68d/ccc/f1368dccc762fb080567458725534550.jpg)
Еще одна рекомендуемая книга.
![image](https://habrastorage.org/webt/pa/_c/zo/pa_czobgk6jiq4dmn4dhhc08axi.jpeg)
«Надежды нет». (с) Кип Торн
![image](https://habrastorage.org/webt/lz/v_/ge/lzv_ge6-gnwhqwi_owigzabws5k.jpeg)
Кто первый увидел нейтронную звезду. Её руководителю дали нобелевскую премию.
![image](https://habrastorage.org/webt/_0/5h/rc/_05hrcutf63lzwhyr6lnvfsyklw.jpeg)
Крабовидная туманность. На данный момент открыто 2500 нейтронных звёзд.
Плотность 100 млн тонн в кубическом сантиметре. Но это не черная дыра.
![image](https://habrastorage.org/webt/b1/o3/xr/b1o3xr8rrhjhyz7j8lrquw3h6rw.jpeg)
Как изучают нейтронные звезды? Когда на них что-то падает.
Звёзды любят жить парами.
Вещество со звезды падает на нейтронную звезду, закручивается, разгоняется/разогревается и излучается со страшной силой.
![image](https://habrastorage.org/webt/fm/1w/z9/fm1wz9lrazeopd_6mhvikazk3ga.jpeg)
Есть только иллюстрации, никто «вживую» не видел эти объекты.
![image](https://habrastorage.org/webt/3k/au/ss/3kausslmjmkiuykv1kffk1oa0wq.jpeg)
Можем ли мы уверенно сказать что сидит в центре аккреционного диска: черная дыра или нейтронная звезда? Если бы были хорошие телескопы — то да.
![image](https://habrastorage.org/webt/sf/dx/fb/sfdxfbqnb1u0vyixvpw7khlz6ua.jpeg)
При помощи этой картинки можно определять, черные дыры или нейтронные звезды. Нейронные звезды массой в три Солнца уже начинают сжиматься в дыру. Есть такие дыры с массами до 30 масс Солнца.
![image](https://habrastorage.org/webt/5m/xx/nj/5mxxnjm-edc-synjsbcgloydgaw.jpeg)
Но в последнее время обнаружили черные дыры с ОГРОМНЫМИ массами. 1000 — 10 000 масс Солнца. Обнаруживают их по поведению звезд вокруг. Откуда такая дыра могла взяться?
![image](https://habrastorage.org/webt/mm/ew/cv/mmewcvgcyw6taviz6f9rmtlsdr4.jpeg)
В центре галактики есь еще интереснее.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/92f/609/e31/92f609e31b534338355ce0d3ee9eea3d.gif)
Звезды летают вокруг чего-то, чего нет. При помощи школьной физики можно рассчитать что там 4 млн масс Солнца.
![image](https://habrastorage.org/webt/fo/jy/ss/fojyssjwz4a6uhk2un7tsaqi25i.jpeg)
Вторая половина нобелевки 2020 года. За наблюдние за центром галактики.
![image](https://habrastorage.org/webt/bi/de/xl/bidexloe1o7hitby9bz_51oyyse.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/ij/tc/j1/ijtcj17ojwibeqdm6j8xs1ixs10.jpeg)
В движении звезд вокруг черной дыры в центре галактики проявились все эффекты ОТО: прецессия орбиты и поперечный эффект Допплера.
![image](https://habrastorage.org/webt/c8/ql/ov/c8qlovp7ubmnaenhssroa97tpx4.jpeg)
Система звезд в центре галактики в масштабе Солнечной системы.
![image](https://habrastorage.org/webt/in/ck/ct/inckcte5a5-4rcyj5uhrkdk8kjw.jpeg)
Пролетая над черной дырой в 2018…
![image](https://habrastorage.org/webt/dj/2j/fk/dj2jfk_qdpemskfnrpkct_peofk.jpeg)
Как еще можно зафиксировать черные дыры? Гравитационные волны.
![image](https://habrastorage.org/webt/ot/e7/qg/ote7qgaupoifdd9hirp29eke7si.jpeg)
Была открыта система из двух нейтронных звезд. Идеальное совпадение наблюдений и теории (свечки с разбросом значений меньше радиуса точек).
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/fa9/935/d24/fa9935d2425f7df35c136de7670e05ef.gif)
Тензорное возмущение — в одном направлении сжимает, в другом — растягивает.
![image](https://habrastorage.org/webt/c6/qp/ah/c6qpah7a0ioyjwfnprmmddlipio.jpeg)
Первый ловец гравитационных волн. Но прибор регистрировал тепловое колебание атомов, а не гравитационные волны.
![image](https://habrastorage.org/webt/nc/tq/6l/nctq6lvfdk2azekv19cmog_49fw.jpeg)
В современных аппаратах алюминиевые болванки заливают жидким гелием.
![image](https://habrastorage.org/webt/lq/8y/kw/lq8ykwrhkz8qgyrassn0qzn9-uw.jpeg)
Сработал другой тип приборов. Потребовалось 30 лет чтобы идея заработала.
![image](https://habrastorage.org/webt/ft/oq/9a/ftoq9a4o8w8suglaj7qqcfep6lq.jpeg)
С 2015 года регистрируют гравитационные волны. Приходят они от черных дыр.
![image](https://habrastorage.org/webt/ts/pr/rn/tsprrnpivp2wz2kgxuqdq8ib04a.jpeg)
4 км вакуумной трубы в Америке.
![image](https://habrastorage.org/webt/jf/sw/sg/jfswsgsod19if-l6r07y_7kledg.jpeg)
Европейцы и японцы тоже построили детекторы.
![image](https://habrastorage.org/webt/ec/mv/cq/ecmvcqkjxwswbqglnspcu_t6mya.jpeg)
Первое обнаружение гравитационной волны. Было засекречено на некоторое время.
![image](https://habrastorage.org/webt/ot/l7/so/otl7sofmw4ovxslixaw_fq1cf9g.jpeg)
Слияние черных дыр. Массы дыр 36 и 29 масс Солнца. 36+29=62
![image](https://habrastorage.org/webt/5_/wx/ip/5_wxipy1kcg7g6aftlfe3cqz-mu.jpeg)
В этот момент во вселенной выплеснулось энергии больше, чем все звёзды всех галактик излучали в этот же момент в виде электромагнитного излучения.
![image](https://habrastorage.org/webt/dl/il/nb/dlilnb0hajwv97vugkcvsda48ue.jpeg)
Таблица масс
![image](https://habrastorage.org/webt/bl/oo/hu/bloohuyovxd4cbtghckdnmwfph4.jpeg)
Это мои одноклассники, они создали телескопы-роботы, которые наблюдают оптические вспышки от слияния нейтронных звёзд.
![image](https://habrastorage.org/webt/8a/gv/yd/8agvydeiwzlnvnsn3pi2s2n8wra.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/kx/q1/tu/kxq1tuvfwqnwmbcdsivxhsjvqe8.jpeg)
Достижения российских групп.
![image](https://habrastorage.org/webt/dc/_1/0d/dc_10dz4uazfixgpm3xheftyz18.jpeg)
Что происходит внутри черной дыры.
![image](https://habrastorage.org/webt/bq/g0/p3/bqg0p3v30dyjxenimb1peka0zm4.jpeg)
Изменение темпа времени — это факт.
![image](https://habrastorage.org/webt/ex/na/bm/exnabmc6eqsyd0hazc5j2t_5q7y.jpeg)
Как намотать луч света на черную дыру.
![image](https://habrastorage.org/webt/kz/qe/e4/kzqee4uqmzqfo7ptkgukci5ykvw.jpeg)
Солнце на 2 секунды отклоняет свет.
![image](https://habrastorage.org/webt/ir/km/ck/irkmcko69h_hrfunmit4itogldu.jpeg)
У нейтронной звезды можно увидеть сразу два полюса и немного заглянуть на обратную сторону.
![image](https://habrastorage.org/webt/v1/d5/ln/v1d5lnxe6vppz1uf0e_angdwbzi.jpeg)
У черной дыры мы будем видеть аккреционный диск и переднюю его часть и заднюю. Расчеты Кипа Торна для фильма «Интерстеллар».
![image](https://habrastorage.org/webt/om/8z/ot/om8zotqhb5kjml5fywagluzprjq.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/ew/42/fy/ew42fyfubvgzdrkd7nhwco4szm0.jpeg)
Самый крутой телескоп: у него рекордные характеристики по угловому разрешению. Но он не был приспособлен для исследования черных дыр.
![image](https://habrastorage.org/webt/ec/go/dd/ecgodd5afpitgipqvicmji1wj58.jpeg)
Земные радиотелескопы для черных дыр. Система антенн в миллиметровом диапазоне.
![image](https://habrastorage.org/webt/xq/7e/dd/xq7edd50j19ltkfr2kv_ovktnsg.jpeg)
Подключили и Южный полюс.
У нас на примете есть две сверхмассивные черные дыры. 4 млн тонн — заслонена от нас большим количеством вещества. Вторая есть в соседней галактике — Девы.
![image](https://habrastorage.org/webt/tg/vs/xm/tgvsxmqktc8ujakkjy9vfwymt9y.jpeg)
Из центра этой галактики выстреливается струя — джет, значит что-то там такое есть…
![image](https://habrastorage.org/webt/ho/ze/xm/hozexmy6lcnd3pwf-nepehqpzvy.jpeg)
Два года назад туда посмотрели и увидели черную дыру.
![image](https://habrastorage.org/webt/90/h3/dv/90h3dv7dbkkkzfzun0epw5u9h9o.jpeg)
Черная дыра с массой в несколько МИЛЛИАРДОВ масс Солнца.
![image](https://habrastorage.org/webt/s1/o1/k1/s1o1k15gbs3nbzfq1dxxmjkagsw.jpeg)
Под черные дыры могут маскироваться еще более интересные объекты. Пространственно-временной туннель.
![image](https://habrastorage.org/webt/ac/aa/fo/acaafogirde-vc_brnzbqfpqqjg.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/to/s9/jq/tos9jq8vyto4lymfkhgpqkcqtkm.jpeg)
Лучшая из западных книг.
Оригинал видео:
![](https://habrastorage.org/webt/wn/cq/lp/wncqlp9abeml4npwzsybuvhzcta.png)
nickolas059
Владимир Сурдин и Сергей Попов лучшие популяризаторы !!! Браво, всегда с нетерпением жду новых видео от них!!!